Pemisahan Mikroalga dari Limbah Cair Industri Tapioka Dengan Menggunakan Membran Filtrasi

/1 (I
r ('
','

'

,

PEMISAHAN KROALGA DARI LIMBAH CAIR IDUSTRI TAPIOKA
DENGAN MENGGUNAKAN MEMBRAN FILTRASI

Oleb
RlKA DWI KURNIATI
F4993

23
FAKULTAS TEKNOLGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BGOR
BGOR

Rika Dwi Kurniati. F03498093. Pemisahan Mikroalga dari Limbah Cair

Industri

Tapioka

Dengau

Menggunakan

Membran

Filtrasi.

Di

bawab

bimhingan ludah Yuliasih dan Suprihatin.

RNGKASAN


Limbah industri etanian seerti limbah cair industri tapioka, umumnya

memiliki kandungan zat organik tinggi. Apabila dibuang langsung ke perairan

limbah tersebut akan menyebabkan terganggunya komunitas air. Oleh kar�na itu
diperlukan enanganan lebih dahulu sebelum dibuang ke badan air.

Salah satu cara engolahan limbah cair adalah engolahan secara biologis
dengan bantuan mikroorganisme misalnya kombinasi bakten n mikroalga.

Degradasi kandungan organik limbah cair dilakukan oleh bakteri dan kemudian
hasil deradasi oleh bakteri dimanfaatkan oleh alga. Pada enelitian ini dilakukan
pemisahan alga dengan menggunakan membran filtrasi untuk memisahkannya

dari limbah cair agar didapatkan eluent yang memenuhi standar mutu tetentu
serta untuk memungkinkan daur ulang air hasil engolahan, selain itu juga dapat

dihasilkan biomassa mikroalga.

Tujuan i enelitian ini adalah untuk mengukur kinerja berbagai jenis


membran (luks, eisiensi enyisihan, kualitas enneat) pada erbagai kondisl
oerasi serta menentukan membran yang sesuai untuk emisahan mikroalga dari

hasil enguraian limbah cair indusri tapioka serta mengukur kualitas enneat
yang dihasilkan.

Penyaringan mikroalga dilakukan dengan menggunakan tia jenis
membran iltrasi, yaitu membran mikrofiltrasi olisulfon dengan ukuran ori
0.2� n ulfilrasi PVDF polivinilidin diflourlde) dengan WCO
(Molecular weight Cut Of) 10 000 dalton, serta membran dai chitosan.

Penyaringan diln pada berbagai kondisi oerasi, yaitu pada tekanan 1.1 am
dengan laju ahr 1.7 mldt, tekanan 1.9 am dengan laju alir 1.4 mldt, n tekanan

2.75 atm denan laju alir 0.9 mldt. Parameter yang dil!kur yaitu luks dan eisiensi
enyisihan terhadap wn, kekeruhan, COD, kadar nitrat, kadar amonia, kadar
fosfat, n TSS. Hasil anaiisa kualitas enneat g dihasilkan dibandingkan
denan


baku

mutu

air

bersih

berdasarkan

Permenkes

No.

6llMen.KeIPer.1XI1990 serta baku mutu air buangan indusri tapioka (SK
Gub. Jab. No.6 h 1999).
Pertumbuhan alga dalam kolam enstabil dilakukan secara visual n

erubahan wa yang teIjadi ada air kolam. Jenis alga yang dapat tumbuh pada
hmbah tapioa yaitu jenis Euglena sp. Elea merupakan jenis alga yang biasa

tumbuh pada air tercemar. Penghitungan kelimpahan alga dilakukan pada i ke20. Jumlah kelimpahan ala mencapai 71 576 individU/ml, nilai kelimpahan i

tennasuk dalam kateori kon,entrasi opula,i sedang. Berdasarkan anaiisa

proksimat ala yg dilakukan, diketabui bahwa ala mengandung kadar r 99.93
ersen, kadar abu 0.03 ersen, protein 0.004 erseil, kar lemak 0.01 ersen,

kadar serat 0.008 ersen, n kadar karbohidrat 0.027 persen.
Nilai tluk, tertingi pada kondisi k tekanan I. I aim dengan laju alir
1.7 mldt dieroleh membran mirofilrasi seesar 145 I/m2jam. Pa tekanan 1.9

am laju alir 1.4 mldt nilai tegi kan tunak dieroleh membnnulrailrasi

"

'
seesar 139 Im jam. Pada tekann 2.75 aim laju alir 0.9 mldt nilai fluks tertinggi
2
keadaan tunak dieroleh membran ulrailtrasi sebesar 1 17 Um jam.
Berdasarkan jenis membran. nilai luks yang dihasilkan membran chitosan

mengalami enurunan yang tajam pada setiap kenaikkan tekanan. Nilai luks
tertinggi keadaan nk untuk membran chitosan da tekanan 1. t an taju aliT
'
1.7 ldt seesar 105 Im jam dan luks terendah pada tekanan 2.75 atm laju alir
'
0.9 mldt sear 56 Im jam. Fluks membm mikroilrasi tertingi pada tekanan
'
1.1 am laju a1ir 1.7 mldt seesar 144 l/m jam n terendab pada tekanan 2.75 am
'
laju alir 0.9 mldt seesar 113 Im jam. dangkan untuk membran uliltrasi
'
luks tertingi pada tekanan 1.9 am laju a1ir 1.4 mldt sebesar 139 Im jam n
'
luks terendab ada tekanan 1 . 1 am iaju alir 1.7 i! seesar 10711m jam.
Eisiensi enyisihan tertinggi untuk setiap parameter dieroleh membran
ultrailtrasi denan tingkat enyisiban terbadap a yaitu %.5 - 97.3 ersen,

kekeruhan 99.2 - 99.5 ersen, COD 97.8 - 98.6 ersen, kadar nirat 99.3 - 99.6

ersen, r nonia 97.1 - 97.5 ersen, r fosat 99.6 - 99.8 ersen, n TSS

100 ersen. Berdasarkan parameter kualitas air yang diukur, kualitas ermeat

yang dihasilkan memhran ulilasi memenuhi standar baku mutu air ersih
erdasarkan Permenkes No. 416Men.KesPeLI1990.

Rika Dwi Kurniati. F034993. eparation of Micr-algae from Tapica
Industry Liquid Waste by Using Membrane Filtration. Suervisd by Indah
Yuliasih and Suprihatin.
SUMMARY
Agricultural industrial waste, i.e tapica liquid waste, contains very high
concentration

of

organic

comounds.

If


it

is

disosed

directly

into the

environment, it will ollute the environment. A reatment of the liquid waste is
therefore needed efore its disosal into the environment.
An altenative for liquid waste treatment is the biological process with the
helps of microorganism (for example, the combination of bacteria and micro
algae). The bacteria is used to degrade liquid waste's organic comounds and then
micro algae use the results of the decomosition. In this study, membranes were
used to separate micro algae from the liquid waste to get the high quality eluent,
that meets a certain formal qualiy standard, and to make ossible the recycling of
the treated waste water, and also to produce biomass of micro-aigae.
The objectives of this study are to determine the erformance of

membrane iltration for separation of algae from tapioca liquid waste at diferent
oerating conditions and also to be able to choose a suitable membrane and to
measure the quality of the ermeate produced.
Algae's growth in stabilizing ponds was done VIsually by observing color
changes in the onds. The algae secies rowing in tapioca waste was Euglena sp.
The tye of algae lives usually in olluted water. From the quantity measurement
of algae on day 20, the algae concentration reached 71 576 individual/mt. From
the proximate analysis was known that the algae contained water of 99.93 ercent,
non-organic of 0.03 ercent, protein of 0.004 ercent, fat of 0.00 I ercent, iber of
0.008 ercent and carbohydrate 0[0.027 ercent
Three iltration membranes (micro-iltration, ultra-filration, and chitosan
membrane) were studied. The iltration was oerated at diferent conditions,
which are at pressure of 1 . 1 atm and crosslow rate 1.7 mis, 1.9 am and crosstlow
rate 1.4 mis, and 2.75 atm and crosslow rate 0.9 mls. The measured parameters
for membrane erfonnance on iltration process were flux and removal eiciency

of color, turbidity, COD, nitrate, ammonia, phosphate, and TSS, as well as

ermeate quality analysis was compared to the clean water quality standard and
waste water quality standard.

The highest flux at 1.1 atm and crosslow rate 1.7 mls was micro-iltration
2
membrane 146 11m • hr. At 1.9 atm crosslow rate 1.4 mls and 2.75 atm crossflow
2
2
rate 0.9 mls the highest lux was 139 1/m hr and 1171!m hr by ultra-iltration.
The lux of chitosan membrane resectively was affected by pressure and
crosslow rate signiicantly. The highest flux of chitosan membrane was 1 0 5
2
1/m .hr a t 1.1 a m with crossflow rate o f 1.7 mls and the lowest flux was 5 5
2
IIm .hr a t 2.75 atm with crosslow rate o f 0.9 mls. The highest lux o f micro­
2
iltration membrane was 144 1/m .hr at 1.1 am crosslow rate of 1. 7 mls and the
2
lowest was 13 IIm .hr at 2.75 am crossflow rate of 0.9 mls. The highest lux of
2
ultra-iltration at the stead state condition was 139 lIm .hr at 1.9 am crossflow

r


rate of 1.4 mls and 107 11m .hr at 1.1 atm crosslow rate of 1.7 m/s.

Ultra-filration membrane has the highest rejction for color of 96.5 - 97.3
ercent, turbidity of 99.2 - 99.5 ercent, COD of 97.8 - 98.6 ercent, nitrate of
99.3 - 99.6 ercent, ammonia of 97.1 - 97.5 ercent, phosphate of 99.6 - 99.8
ercent, and TSS of 100 ercent. Rejection level was not inluenced by
oerational condition such as pressure and crosslow rate, but was inluenced by
membrane tyes.
Based on the measured water quality parameters the ermeate quality of
the ultra-filration membrane meets the clean water quality standard (Permenkes
No. 41Men Kes/Per!1990).

PEMISAN ROALGA DARI LIMBAH CAIR TAPIOKA DENGAN
MENGGUNAN BEAGAI JENiS MEMBRAN FILTRASI

Oleb
A DWI KUATI
F0349893

S K R IPS I

ebagai salah satn syarat uttuk meDperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan TEKNOGI NDUSTRI PERTANIAN,
Fakultas Tekooloi Pertanian,
Institut Peranian Bogor

203
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
NSTITUT PERTANIAN BOGOR
OR

INSTITUT PERTANIAN BGOR
FAKULTAS TEKNOLGI PERTANIAN

PEMISAHAN MIKROALGA DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI TAPIOKA
DENGAN MENGGUNAKAN MEMBRAN FLTRASI

SKRIPSI

ebagai salab satu syarat untuk memeroleb gelsr
SAJANA TEKNOLGI PERTANIAN
Pada Jum.an TENOLGI INDUSTRI PERTANIAN,
Fakulas Tenologi Pertanian,
Institut Pertanian ogor

Oleh
A DWI KURNIAI

F349893

Diahira. di Bogor, 28 eptemer 1979
Tsngal lulus :

Januari 203

Disetujui,

Dsen Pemhimbing I

.prib.tiD, Me
Dosen Pembimbing n

KATA PENGANTAR

Puji n syukur dianjatkan kehadirat Allah SWT, hanya dengan rnat
dan karunia-Nya yang k terhingga sehinga skripsi ini dapat terselesaikan.
Skripsi ini disusun sebagai salah atu syarat untuk memeroleh gelar Srujana
Teknologi Pertanian

ada

Jurusan Teknologi Industri

Pertanian,

Fakulas

Teknologi Pertanian, PH.
Penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhinga atas segala bantuan,
erhatian serta dorongan yang telah diberikan kepada:
I.

Keluara tercinta,

ma

dan bapa alas segala kasih ayang, dukunn

serta keercayaannya selama ini. Aa, teteh, mas dan mba serta onakanku.
2. Indah Yuliasih, STp, MSi. selaku embimbing akademik yang telah

membantu, membimbing dan mengarahkan enulis.
3. Dr.

Ir. Supribatin, MSc. selaku embimbing 11 yang telah banyak

membantu, membimbing serta mengarahkan enulis.
4. r. r. Mulyorini Rahayuningsih, MSi. selaku dosen enguji yang telah

banyak memberikan masukan n arahan.
5.

Seluruh staf serta ln yang telah banyak memhantu.

6.

Semua pihak yang telah membantu selama

In] yang tidak dapat

disebutkan satu persatu.
Penulis
sempa.

menyadari

Namun

seenuhnya

demikian.

enulis

bahwa

skripsi ini

erharap

Semoga

masih jauh i
skrisi

bennanfaat bagi semua pihak yang memerlukannya.

Bogor, Januari 2003

Penulis

i

at

UCAPAN ERIMA ASIH

Setulus-tulusnya kepada :
1.

Manah dan Bapa tercinm atas segala kasih sayang yang telah dierikan,
erhatian, dukungan moril dan materi1, harapan dan didikannya, serta
kebebasan dan keercayaannya pada

a.

Ma, pa, akhinya anak bungsunya lulus juga, mama n bapa bisa lega
akhinya eban itu lepas juga ....

Kh ibu a beta tak terhingga spanjang masa

Hanya i k barp kembali
Bagai sang suya menyinari dunia
Terima th Ma, Po
..•••

2. A Budi & Mba Wied, A Awan & Mba Anis, Teh Ima & Mas Teguh, A
Arif, Teh Tali & Cak Adjie. Poku

, Ardi, Ecba, Dian, Hilman,

Krisna, IjaJ, Rania, dan Cindara.
3.

Qntyo

Wijanarko

beserta

keluara

alas

segala

erbatian

n

dukungannya. All of Fatima Rainey's songs was 4 u ....
4.

Blecki dan Ucu atas keIja samanya...

5.

y girl riend5 .... Nike,

Sari, Ina, Friska,

U gilrs have light up my days.

We've been through so many things ..
6. Renny, Arti, Vona, Feny, Cinde, Ne, nenknonk, Dian endah, echie, Ismet,
and Maypie ...
7.

Munitis Grup .

thank u 4 being yriends
. .

. Benito, Ujan, Noenk, Nico, Diki, Suby, Adam, Firman.

I'm Gonna Miss U all, Guys!
8.

The out sider.... Saeni, Germau, Buluks.

9. Wna

Crue, old

'n new .....Ai, Nino, n lain-lain ...

10. Lia dan Dedy satu bimbingan yang slalu saling menginalkan.
11. Tenan-tenan TIN 35 atas ersahabatan, dukungan dan kekompakannya.

II

DAFTARISI

Halaman

KATA PENGANTAR .

. ...................... 1

UCAPAN TERIMA KASIH ..................

DAFTAR ISL ................... ....................
DAFTAR TABEL....

.....

.. . . . . .

...

. .
...

...

.

.

..

.

11

. ........ III

.

......

.. . ...
.

.

.....

.

. ........... ........... ..... v

..

DAFTAR GAMBAR ....

. .. VI

DAFTAR LAPIRAN .

... Vll

I.

PENDAHULUAN ...

.............. .... 1

A. LATAR BELAKANG....................
B TUJUAN............... .........

. ..................... 1

..

............................ 3

..

II. TINJAUAN PUSTAKA ..............................
A ALGA ..............................................

..

1. Pengertian Alga ...........................
2 . Mikroalga

..................

....

..

3. Peranan Mikroalga ......... ...

....

,..

..

..................... 4

..

.........

.

B. INDUSTRI TAPIOKA ..........

.............. 4

9

.

2.

Limbah Caif Industri Tapioka ..

9

.

.. ................ 10

C. PENCEMARAN AIR ..........

................. 12

..

Kriteria Kuahtas Air..

..

......................................... ... 7

o.

Proses Produksi ......................................

2.

. 4

............ 6

.

1.

1. Pmeter Kualitas Air ...

....

................ 5

..

4. Kebutuhan Ha Alga .... .....................
5. Mekanisme Dekom)sisi

..

....................... 4

..

.....................

....

.. .

12

.

.... 15

. . . '.. .

D. TEKNOLOGI MEMBRAN .............................
1.

Pengertian Membran ...............

2.

Klasifikasi Membran.

3.

Filasi Membran .....

4.

Kineja Membran ...

.

.

.15
.............. 15
.16
...................... 16
..... 18

III